Astronomía sin telescopio: ¿por qué carbono?

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AWAT de la semana pasada ¿Por qué el agua? adoptó el enfoque de reconocer que, si bien hay numerosos solventes disponibles para apoyar bioquímicas extrañas, es muy probable que el agua sea el solvente biológico más común, solo por su gran abundancia. También tiene características químicas útiles que serían ventajosas para las bioquímicas extrañas, particularmente cuando su fase líquida ocurre en una zona de temperatura más cálida que cualquier otro solvente.

Podemos restringir el número de posibles solutos Es probable que participe en actividades bioquímicas suponiendo que la vida (particularmente la vida compleja y potencialmente inteligente) necesitará componentes estructurales que sean químicamente estables en solución y puedan mantener su integridad estructural frente a variaciones ambientales menores, como cambios en la temperatura, la presión y acidez.

Aunque el ADN a menudo se discute como un componente central de la vida en la Tierra, es concebible que una bioquímica autorreplicante haya llegado más tarde. La maquinaria molecular que soporta la descomposición de los carbohidratos utiliza ácidos carboxílicos y membranas fosfolípidas relativamente simples, aunque todo el proceso hoy en día es facilitado por proteínas complejas, que es poco probable que hayan surgido espontáneamente. Existe un debate actual sobre si la vida se originó como replicación o metabolismo, o si los dos sistemas surgieron por separado antes de unirse en una alianza simbiótica.

En cualquier caso, aunque es posible una variedad de bioquímicas a pequeña escala, con o sin carbono, parece probable que la estructura de los organismos de cualquier tamaño sustancial deba construirse utilizando polímeros, que son grandes estructuras moleculares, construidas a partir de La unión de unidades más pequeñas.

En la Tierra, tenemos proteínas construidas a partir de aminoácidos, ADN construido a partir de nucleótidos y azúcares desoxirribosa, así como varios polisacáridos (por ejemplo, celulosa o glucógeno) construidos a partir de azúcares simples. Con solo una maquinaria bioquímica microscópica capaz de construir estas pequeñas unidades y luego unirlas, puede construir organismos a escala de ballenas azules.

El carbono es extremadamente versátil al unir elementos diversos, capaz de formar más compuestos que cualquier otro elemento que hayamos observado hasta ahora. Además, es más universalmente abundante que el próximo contendiente polimérico, el silicio, y vale la pena considerarlo en la Tierra, aunque el silicio es atípicamente 900 veces más abundante que el carbono, pero aún así tiene un papel mínimo en la bioquímica de la Tierra. El boro es otro candidato elemental, también muy bueno en la construcción de polímeros, pero el boro es un elemento relativamente raro en el universo.

Sobre esta base, parece razonable suponer que si alguna vez nos encontramos con una forma de vida alienígena macroscópica, con una integridad estructural suficiente para permitirnos estrechar la mano, lo más probable es que tenga una estructura basada principalmente en carbono.

Sin embargo, en este escenario, es probable que te encuentres con una pregunta desconcertante sobre por qué buscas un compromiso táctil entre tus respectivos apéndices móviles y sensoriales. Puede ser más apropiado ofrecer reponer los solventes de tu nuevo amigo alienígena con un poco de agua caliente mezclada con un nitrógeno, oxígeno, alcaloide de carbono, algo que llamamos café.

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